JP2011124484A

JP2011124484A - 半導体素子の実装方法

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Publication number: JP2011124484A
Application number: JP2009282768A
Authority: JP
Inventors: Kozaburo Ito; 功三郎伊藤; Takahiko Nozaki; 孝彦野崎
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2009-12-14
Filing date: 2009-12-14
Publication date: 2011-06-23

Abstract

【課題】半導体素子を実装基板にメッキバンプ接合する場合において、半導体素子の複数の電極の高さに段差があるときに、メッキバンプの高さを段差に合わせて変えることなく、また、同じ面積および形状のメッキバンプを用いて、段差に合わせた良好なメッキバンプ接合を行う。
【解決手段】第１のメッキバンプ７（１）、第２のメッキバンプ７（２）は、いずれも同じ面積、同じ形状（例えば、長方形）となっているが、第１のメッキバンプ７（１）は、その横断面の長軸（すなわち、長方形の長軸）が超音波の振幅の向きに対して平行となるように配置され、第２のメッキバンプ７（２）は、その横断面の短軸（すなわち、長方形の短軸）が超音波の振幅の向きに対して平行となるように配置されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、発光素子（ＬＥＤや半導体レーザ）などの半導体素子の実装方法に関する。

現在、バンプ接合などの接合方法により高密度な実装が可能となっている。しかし、更なる接合部の高密度化や有効面積の活用のために、近年では、メッキバンプによる接合が採用されている。こういった高密度化により、半導体素子の接合部の段差がメッキバンプの接合高さに対し無視できなくなり、例えば、半導体素子の接合部の凸部での接合負荷の増加や、半導体素子の接合部の凹部での接合強度の不足といった問題が出てくる。この問題を解決するため、すなわち、メッキバンプ接合において段差に合わせた接合を行うために、例えば特許文献１、特許文献２では、メッキバンプの高さを段差に合わせて変えるようにしている。また、特許文献３では、メッキバンプの面積を段差に合わせて変えるようにしている。

図１は特許文献３に示されている段差に合わせたメッキバンプ接合の図である。図１を参照すると、特許文献３では、各メッキバンプの高さが同じであるとしたときに、段差に合わせて大きなつぶし量を必要とするメッキバンプ（図１の素子の端部の方のメッキバンプ２０１（２））については、メッキバンプの面積を小さなものにし（つぶれ易くし）、大きなつぶし量を必要としないメッキバンプ（図１の素子の中央部の方のメッキバンプ２０１（１））については、メッキバンプの面積を大きなものにしていた（つぶれにくくしていた）。なお、図１において、符号２０２は実装基板、符号２０３は素子、符号２０４は実装基板２０２と素子２０３との接合部である。

特開２００４−１５３１１０号公報特開２００４−３５６１２９号公報特開２００１−７１５５号公報

しかしながら、特許文献１、特許文献２に示されているような、メッキバンプの高さを段差に合わせて変える方法では、メッキプロセスが増加するという問題があった。

また、特許文献３に示されているような、メッキバンプの面積を段差に合わせて変える方法では、同じ高さで異なる面積のメッキバンプを形成する工程で、メッキバンプの高さにバラツキが生じ、図１に示すような接合を行うときに、良好な接合ができないという問題があることを本願の発明者は見出した。図２（ａ），（ｂ）は同じ高さで異なる面積のメッキバンプを形成する工程で、メッキバンプの高さにバラツキが生じる様子を説明するための図である。なお、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。図２（ａ），（ｂ）を参照すると、実装基板（例えばＡｌＮなど）１０１上に、先ず、メッキ用Ａｕ電極１０２を形成した後、Ａｕ配線パターン１０３を形成し、次いで、電解メッキ法によってＡｕメッキバンプ１０４（１０４（１）、１０４（２））を形成することができる。このとき、Ａｕメッキバンプ１０４（１）、１０４（２）の面積および／または形状が異なると、Ａｕメッキバンプ１０４（１）、１０４（２）の高さにバラツキが生じてしまう。図２（ａ），（ｂ）の例では、Ａｕメッキバンプ１０４（１）の方がＡｕメッキバンプ１０４（２）よりも面積が大きく、この場合には、同じ高さのＡｕメッキバンプ１０４（１）、１０４（２）を形成しようとしても、例えば、面積の大きなＡｕメッキバンプ１０４（１）では頂部に凹みが生じ、高さが低くなり、面積の小さなＡｕメッキバンプ１０４（２）では頂部が凸となり、高さが高くなるなど、Ａｕメッキバンプ１０４（１）、１０４（２）の高さにバラツキが生じてしまい、精度の良い良好なメッキバンプ接合を行うことができない。

本発明は、半導体素子を実装基板にメッキバンプ接合する場合において、半導体素子の複数の電極の高さに段差があるときに、メッキバンプの高さを段差に合わせて変えることなく、また、同じ面積および形状のメッキバンプを用いて（すなわち、高さにバラツキの少ないメッキバンプを用いて）、段差に合わせた良好なメッキバンプ接合を行うことの可能な半導体素子の実装方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、素子基板上に素子部が形成され素子部上に複数の電極が設けられている半導体素子を、超音波を用いたメッキバンプ接合（熱圧着接合）によって実装基板にフリップチップ実装する半導体素子の実装方法において、
半導体素子を実装基板にフリップチップ実装するのに先立ち、前記半導体素子の前記複数の電極と対応した、横断面が長軸と短軸とを有する所定の図形形状のメッキバンプを実装基板上に同一面積、同一形状で複数配置し、この際、前記半導体素子の前記複数の電極のうちの一部の電極が他の電極よりも素子基板に対し低い高さに位置している場合に、低い高さに位置している電極に対応するメッキバンプについては、その横断面の長軸が、超音波の振幅の向きに対して−方向または＋方向に４５°に達しない範囲内となるように配置し、他の電極に対応するメッキバンプについては、その横断面の短軸が、超音波の振幅の向きに対して−方向または＋方向に４５°に達しない範囲内となるように配置することを特徴としている。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の半導体素子の実装方法において、前記メッキバンプの形状は長方形であって、前記低い高さに位置している電極に対応するメッキバンプについては、その横断面の長軸が、超音波の振幅の向きに対して−方向または＋方向に対角線と長辺とのなす角度に達しない範囲内となるように配置し、前記他の電極に対応するメッキバンプについては、その横断面の短軸が、超音波の振幅の向きに対して−方向または＋方向に対角線と長辺とのなす角度に達しない範囲内となるように配置することを特徴としている。

また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の半導体素子の実装方法において、前記低い高さに位置している電極に対応するメッキバンプについては、その横断面の長軸が超音波の振幅の向きに対して平行となるように配置し、前記他の電極に対応するメッキバンプについては、その横断面の短軸が超音波の振幅の向きに対して平行となるように配置することを特徴としている。

請求項１乃至請求項３記載の発明によれば、素子基板上に素子部が形成され素子部上に複数の電極が設けられている半導体素子を、超音波を用いたメッキバンプ接合（熱圧着接合）によって実装基板にフリップチップ実装する半導体素子の実装方法において、
半導体素子を実装基板にフリップチップ実装するのに先立ち、前記半導体素子の前記複数の電極と対応した、横断面が長軸と短軸とを有する所定の図形形状のメッキバンプを実装基板上に配置し、この際、前記半導体素子の前記複数の電極のうちの一部の電極が他の電極よりも素子基板に対し低い高さに位置している場合に、低い高さに位置している電極に対応するメッキバンプについては、その横断面の長軸が、超音波の振幅の向きに対して−方向または＋方向に４５°に達しない範囲内（より好ましくは、±３０°の範囲内）、ただし、バンプ形状が長方形の場合は−方向または＋方向に対角線と長辺とのなす角度に達しない範囲内となるように配置し、他の電極に対応するメッキバンプについては、その横断面の短軸が、超音波の振幅の向きに対して−方向または＋方向に４５°に達しない範囲内（より好ましくは、±３０°の範囲内）、ただし、バンプ形状が長方形の場合は−方向または＋方向に対角線と長辺とのなす角度に達しない範囲内となるように配置するので、半導体素子の複数の電極の高さに段差があるときに、メッキバンプの高さを段差に合わせて変えることなく、また、同じ面積および形状のメッキバンプを用いて（すなわち、高さにバラツキの少ないメッキバンプを用いて）、段差に合わせた良好なメッキバンプ接合を行うことができる。

特許文献３に示されている段差に合わせたメッキバンプ接合の図である。同じ高さで異なる面積のメッキバンプを形成する工程で、メッキバンプの高さにバラツキが生じる様子を説明するための図である。複数の電極が設けられている半導体素子の一例を示す図（断面図）である。図３の半導体素子を実装するための実装基板上に形成された複数のメッキバンプの配置例を説明するための図（斜視図）である。超音波併用熱圧着接合を行う前の図３の半導体素子と図４の実装基板の接合部断面構造を示す図である。超音波併用熱圧着接合を行った後の図３の半導体素子と図４の実装基板の接合部断面構造を示す図である。超音波の振幅方向に対して、同じ形状、面積の長方形の短軸（幅ｂ）を平行にするか、長軸（幅ａ）を平行にするかによって、メッキバンプの伸び広がり易さが相違する原理を説明するための図である。超音波の振幅方向に対して、同じ形状、面積の長方形の短軸（幅ｂ）を平行にするか、長軸（幅ａ）を平行にするかによって、メッキバンプの伸び広がり易さが相違する原理を説明するための図である。本発明によるメッキバンプの接合前後（半導体素子を実装前後）のメッキバンプの状態（形状）を示す図（概略平面図）である。本発明によるメッキバンプの接合前後（半導体素子を実装前後）の状態を示す図（断面図）である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

本発明は、複数の電極が設けられている半導体素子を、超音波を用いたメッキバンプ接合（超音波併用熱圧着接合）によって実装基板にフリップチップ実装する半導体素子の実装方法に関するものである。

図３は複数の電極が設けられている半導体素子（例えばＬＥＤなど）の一例を示す図（断面図）である。図３を参照すると、この半導体素子は、素子基板１上に素子部２が形成され、素子部２上に複数の電極（例えばＡｕ電極）３が設けられており、図３の例では、半導体素子の複数の電極３のうちの一部の電極３（１）が他の電極３（２）よりも素子基板１に対し低い高さに位置している。

図４は、図３の半導体素子を実装するための実装基板上に形成された複数のメッキバンプの配置例を説明するための図（斜視図）である。図４を参照すると、実装基板（例えばＡｌＮなど）５上に配線パターン（例えばＡｕ配線パターン）６が設けられ、配線パターン６上に、メッキバンプ（例えばＡｕメッキバンプ）７が形成されている。ここで、メッキバンプ７は、半導体素子の電極３（１）に対応する第１のメッキバンプ７（１）と、半導体素子の電極３（２）に対応する第２のＡｕメッキバンプ７（２）とを有しており、第１のメッキバンプ７（１）、第２のメッキバンプ７（２）は、いずれも同じ面積、同じ形状（図４の例では、面形状は長方形）となっているが、図４の例では、第１のメッキバンプ７（１）は、その横断面の長軸（すなわち、長方形の長軸）が超音波の振幅の向きに対して平行となるように配置され、第２のメッキバンプ７（２）は、その横断面の短軸（すなわち、長方形の短軸）が超音波の振幅の向きに対して平行となるように配置されている。ここで、長方形の長軸と短軸とは、互いに垂直関係にある。なお、図４の矢印は超音波併用熱圧着接合を行う際の超音波の振幅の向きである。

図５は超音波併用熱圧着接合を行う前の図３の半導体素子と図４の実装基板の接合部断面構造を示す図である。上述したように、図３の半導体素子の電極３は、電極３（１）が電極３（２）よりも素子基板１に対し低い高さに位置している。そして、電極３（１）に対向するメッキバンプ７（１）は、メッキバンプ７（１）の長方形の長軸が、超音波の振幅の向きと平行になるように配置されている。一方、電極３（２）に対向するメッキバンプ７（２）は、メッキバンプ７（２）の長方形の短軸が、超音波の振幅の向きに対して平行になるように配置されている。

図６は超音波併用熱圧着接合を行った後の図３の半導体素子と図４の実装基板の接合部断面構造を示す図である。

本発明においては、超音波併用熱圧着接合を行うとき、同じ形状、面積のメッキバンプ７（１）、７（２）を用いる場合であっても、半導体素子の電極３（１）と対向するメッキバンプ７（１）の長方形の長軸を超音波の振幅の向きと平行になるように配置することで、超音波の振幅方向に対しメッキバンプ７（１）はメッキバンプ７（２）に比べて幅が広いため、メッキバンプ７（１）は、潰される際に、メッキバンプ７（２）に比べて伸び広がりにくくなる（換言すれば、超音波の振幅方向に対しメッキバンプ７（２）はメッキバンプ７（１）に比べて幅が狭いため、メッキバンプ７（２）は、潰される際に、メッキバンプ７（１）に比べて伸び広がり易くなる）原理を用いている。

図７（ａ），（ｂ），（ｃ）、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）は、超音波の振幅方向に対して、同じ形状、面積の長方形の短軸（幅ｂ）を平行にするか、長軸（幅ａ）を平行にするかによって、メッキバンプの伸び広がり易さが相違する原理を説明するための図である。同じ形状で、面積の等しいメッキバンプに同じ力を加えた場合は、長方形の向きにかかわらずメッキバンプに加わる荷重は一定である。しかし、超音波を加えることで、メッキバンプにせん断応力がかかり、メッキバンプはλ分だけひずむ。このとき、メッキバンプの向きを変えてもメッキバンプの面積ａｂおよび厚さｄが等しいため、加えられるひずみ方向の力が等しければ、作用面の面積あたりのせん断応力は等しく、単位体積あたりに加わるエネルギーも等しくなり、メッキバンプの厚さｄも同じであるため、ひずみ量λは、図７（ａ），（ｂ）、図８（ａ），（ｂ）に示すように、メッキバンプの向きを変えても変わらない。これはバンプの体積が等しいため、加えられる超音波の力が等しければ、全体的に与えられるエネルギーが等しいためである。このひずみが発生した状態において、バンプの構造を支える有効面積が減る。すなわち、超音波の振幅方向に対して、長方形の短軸（幅ｂ）を平行にする場合には、図７（ｃ）に示すように、バンプの構造を支える有効面積は、ａｂからａｂ−ａλに減少する。また、超音波の振幅方向に対して、長方形の長軸（幅ａ）を平行にする場合には、バンプの構造を支える有効面積は、図８（ｃ）に示すように、ａｂからａｂ−ｂλに減少する。これからわかるように、同じ形状、面積のメッキバンプであっても、超音波の振幅方向に対して、メッキバンプの長方形の短軸（幅ｂ）が平行な場合は、メッキバンプの長方形の長軸（幅ａ）が平行な場合よりも有効面積が小さくなるため（（ａｂ−ａλ）＜（ａｂ−ｂλ））、長方形の長軸（幅ａ）が平行な場合よりもつぶれ易くなる（伸び広がりやすくなる）。これにより、実装する半導体素子の電極３（１）、３（２）と対向するメッキバンプを超音波の振幅方向に対して、長方形の長軸（幅ａ）が平行、長方形の短軸（幅ｂ）が平行に、それぞれ配置することで（実装する半導体素子の電極３（１）、３（２）と対向するメッキバンプを、それぞれ、７（１）、７（２）のように配置することで）、素子基板１に対し高い高さの電極３（２）への過剰な負荷を軽減し、素子基板１に対し低い高さの電極３（１）の接合強度不足を減らすことができる。

従って、図３の半導体素子と図４の実装基板の接合部に対し超音波併用熱圧着接合を行った後は、図６に示すように、同じ形状、面積のメッキバンプ７（１）、７（２）であっても、メッキバンプ７（２）がメッキバンプ７（１）に比べてより押し込まれるため、メッキバンプ７（２）の超音波の振幅方向の押し広がりはより広くなり、上述のように、素子基板１に対し高い高さの電極３（２）への過剰な負荷を軽減し、素子基板１に対し低い高さの電極３（１）の接合強度不足を減らすことができる。

図９（ａ），（ｂ）は本発明によるメッキバンプの接合前後（半導体素子を実装前後）のメッキバンプの状態（形状）を示す図（概略平面図）である（図９（ａ）がメッキバンプの接合前、図９（ｂ）がメッキバンプの接合後である）。メッキバンプの接合後（半導体素子を実装後）の図９（ｂ）をメッキバンプの接合前（半導体素子を実装前）の図９（ａ）と比べればわかるように、超音波の振幅方向にメッキバンプ７（１）、７（２）が押し広がるため、メッキバンプ７（１）は短軸の幅に対して長軸の幅がより長くなり（潰れにくくなり（伸び広がりにくくなり））、メッキバンプ７（２）は長軸の幅の広がりに対して短軸の幅の広がりがより大きくなる（潰れやすくなる（伸び広がりやすくなる））。

このように、本発明では、素子基板上に素子部が形成され素子部上に複数の電極が設けられている半導体素子を、超音波を用いたメッキバンプ接合（熱圧着接合）によって実装基板にフリップチップ実装する半導体素子の実装方法において、
半導体素子を実装基板にフリップチップ実装するのに先立ち、前記半導体素子の前記複数の電極と対応する、横断面が長方形のメッキバンプを実装基板上に配置し、この際、前記半導体素子の前記複数の電極のうちの一部の電極が他の電極よりも素子基板に対し低い高さに位置している場合に、低い高さに位置している電極に対応するメッキバンプについては、その横断面の長軸が超音波の振幅の向きに対して平行となるように配置し（メッキバンプが潰れにくいように（伸び広がりにくいように）配置し）、前記他の電極に対応するメッキバンプについては、その横断面の短軸が超音波の振幅の向きに対して平行となるように配置する（メッキバンプが潰れやすいように（伸び広がりやすいように）配置する）ので、半導体素子の複数の電極の高さに段差があるときにも、メッキバンプの高さを段差に合わせて変えることなく、また、同じ面積および形状のメッキバンプを用いて（すなわち、高さにバラツキの少ないメッキバンプを用いて）、段差に合わせた良好なメッキバンプ接合を行うことができる。

特に、本発明では、段差に合わせた良好なメッキバンプ接合を行うのに、同じ面積および形状のメッキバンプを用いることができ、同じ面積および形状のメッキバンプを用いれば、メッキバンプの高さのバラツキを抑えることができ、精度の良い良好なメッキバンプ接合を行うことができる。

次に、本発明の半導体素子の実装方法の具体例を説明する。先ず、実装基板（例えばＡｌＮなど）５上にＡｕ−Ａｕ接合をするためにＡｕ配線パターン６を設ける。Ａｕ配線パターン６は、リソグラフィ工程などでパターンを作製し、配線部にスパッタリングなどによってＡｕを蒸着することによって形成される。この配線パターン６上にメッキバンプ（Ａｕメッキバンプ）を作製するためにリソグラフィ等によって長方形の開口パターンを形成する。さらに、メッキバンプを形成するために、電解メッキなどのメッキ法にてＡｕのメッキ層を形成して、開口部以外のＡｕメッキ層を取り除くことでメッキバンプ７（１）、７（２）を形成する。このとき、メッキバンプ７（１）、７（２）の形状は長方形とし、すべてのバンプ７（１）、７（２）においてその形状および面積は同じとなるように形成する。このように、すべてのバンプ７（１）、７（２）においてその形状および面積は同じとなるように形成することにより、すべてのバンプ７（１）、７（２）の高さのバラツキを抑えることができる。

このようにしてメッキバンプ７（１）、７（２）を形成した後、メッキバンプ７（１）、７（２）とそれに対応する半導体デバイスの電極（Ａｕ電極）３（１）、３（２）とをＡｕ−Ａｕ接合するために超音波併用熱圧着接合を行う。このとき、接合部の電極３（１）と対向するメッキバンプ７（１）は、接合時の超音波の振幅方向に対して長方形の長軸が平行になるように配置し、接合部の電極３（２）と対向するメッキバンプ７（２）は、接合時の超音波の振幅方向に対して長方形の短軸が平行になるように配置して接合する。このような配置により、メッキバンプ７（１）では、超音波の振幅方向に対してメッキバンプの長軸が平行であることから、メッキバンプ７（２）に比べ（超音波の振幅方向に対してメッキバンプの短軸が平行に配置される場合に比べ）潰される際に伸び広がりにくくなる。電極３（１）の高さを基準にメッキバンプを潰していくと、作製されたＡｕ−Ａｕ接合は半導体素子の電極３（２）への応力集中が緩和され、信頼性の高い接合が可能となる。

より具体的に、本発明では、例えば、ＡｌＮセラミックス基板５上にリソグラフィ工程にてパターンを形成して、密着層と拡散防止層としてＴｉ／Ｐｔ＝０．０７５／０．２５μｍ（層厚）を挟んで、Ａｕ配線パターン６を１μｍの厚さにスパッタリングにて蒸着する。配線パターン６以外の蒸着面はリフトオフにて取り除く。次に、メッキバンプの厚さのばらつきを抑えるために、０．１６×０．０８ｍｍの長方形パターンを作製し、リソグラフィによって厚さ２０μｍのマスクを形成する。その後、Ａｕメッキ層を電解メッキにて例えば１３．５μｍ以上の厚さに形成して、パターン以外の部分をリフトオフにて取り除く。これにより、メッキバンプ７（１）、７（２）が作製される。

次いで、超音波併用熱圧着接合時には、接合時の温度を１８０℃として、荷重を１９３６ｇ重（バンプ一つ当たり１２１ｇ重）、超音波出力を１１００ｍＷにて接合を行う。接合時の押し込み量ｊは電極３（１）の高さを基準に５μｍ押し込み、電極３（１）と電極３（２）との段差ｉが３．５μｍの時に電極３（２）は８．５μｍ押し込まれて、接合後のバンプ高さｋが５μｍ以上確保されるように、メッキバンプ７（１）、７（２）の高さｈは１３．５μｍ以上あればよい。ここで、ｈ，ｉ，ｊ，ｋは、図１０（ａ），（ｂ）に示されている。なお、図１０（ａ），（ｂ）は本発明によるメッキバンプの接合前後（半導体素子を実装前後）の状態を示す図（断面図）である（図１０（ａ）がメッキバンプの接合前、図１０（ｂ）が接合後である）。

上述した例では、メッキバンプの形状（横断面の形状）を長方形としたが、メッキバンプの形状としては、横断面が長軸と短軸とを有する所定の図形形状であればよく、例えば、横断面が楕円形や長円形、あるいは、ひし形などの形状のものでもよい。

また、上述した例では、低い高さに位置している電極３（１）に対応するメッキバンプ７（１）については、その横断面の長軸が超音波の振幅の向きに対して平行となるように配置し、他の電極３（２）に対応するメッキバンプ７（２）については、その横断面の短軸が超音波の振幅の向きに対して平行となるように配置したが（なお、この場合、メッキバンプ７（１）、７（２）の面形状が例えば長方形のときには、その横断面の長軸（すなわち、長方形の長軸）と短軸（すなわち、長方形の短軸）とは、互いに垂直関係にある）、本発明は、これに限定されず、同じ面積および形状のメッキバンプを用いる場合にも、メッキバンプの向きを超音波の振幅の向きに対して変えることで、メッキバンプの潰れやすさの違いから電極の高さの違いに対応でき、電極への過剰な負担を軽減し、接合の強度不足を減らす効果が得られるものであれば、メッキバンプの配置を、上述した例以外の任意のものにすることができる。

例えば、低い高さに位置している電極３（１）に対応するメッキバンプ７（１）については、その横断面の長軸が超音波の振幅の向きに対して平行となるように配置し、他の電極３（２）に対応するメッキバンプ７（２）については、その横断面の長軸が、低い高さに位置している電極３（１）に対応したメッキバンプ７（１）の横断面の長軸と異なる向きとなるように配置してもよい。

あるいは、他の電極３（２）に対応するメッキバンプ７（２）については、その横断面の短軸が超音波の振幅の向きに対して平行となるように配置し、低い高さに位置している電極３（１）に対応するメッキバンプ７（１）については、その横断面の短軸が、他の電極３（２）の横断面の短軸と異なる向きとなるように配置してもよい。

あるいは、より広義には、低い高さに位置している電極３（１）に対応するメッキバンプ７（１）については、その横断面の長軸が、超音波の振幅の向きに対して−方向または＋方向に４５°に達しない範囲内（より好ましくは、±３０°の範囲内）、ただし、バンプ形状が長方形の場合は−方向または＋方向に対角線と長辺とのなす角度に達しない範囲内となるように配置し、他の電極３（２）に対応するメッキバンプ７（２）については、その横断面の短軸が、超音波の振幅の向きに対して−方向または＋方向に４５°に達しない範囲内（より好ましくは、±３０°の範囲内）、ただし、バンプ形状が長方形の場合は−方向または＋方向に対角線と長辺とのなす角度に達しない範囲内となるように配置してもよく、この場合にも、本発明の上記効果を得ることができる。

本発明は、発光素子（ＬＥＤや半導体レーザ）等の半導体素子全般の実装に利用可能である。

１素子基板
２素子部
３半導体素子の複数の電極
５実装基板
６配線パターン
７メッキバンプ

Claims

素子基板上に素子部が形成され素子部上に複数の電極が設けられている半導体素子を、超音波を用いたメッキバンプ接合（熱圧着接合）によって実装基板にフリップチップ実装する半導体素子の実装方法において、
半導体素子を実装基板にフリップチップ実装するのに先立ち、前記半導体素子の前記複数の電極と対応した、横断面が長軸と短軸とを有する所定の図形形状のメッキバンプを実装基板上に同一面積、同一形状で複数配置し、この際、前記半導体素子の前記複数の電極のうちの一部の電極が他の電極よりも素子基板に対し低い高さに位置している場合に、低い高さに位置している電極に対応するメッキバンプについては、その横断面の長軸が、超音波の振幅の向きに対して−方向または＋方向に４５°に達しない範囲内となるように配置し、他の電極に対応するメッキバンプについては、その横断面の短軸が、超音波の振幅の向きに対して−方向または＋方向に４５°に達しない範囲内となるように配置することを特徴とする半導体素子の実装方法。
請求項１記載の半導体素子の実装方法において、前記メッキバンプの形状は長方形であって、前記低い高さに位置している電極に対応するメッキバンプについては、その横断面の長軸が、超音波の振幅の向きに対して−方向または＋方向に対角線と長辺とのなす角度に達しない範囲内となるように配置し、前記他の電極に対応するメッキバンプについては、その横断面の短軸が、超音波の振幅の向きに対して−方向または＋方向に対角線と長辺とのなす角度に達しない範囲内となるように配置することを特徴とする半導体素子の実装方法。
請求項１記載の半導体素子の実装方法において、前記低い高さに位置している電極に対応するメッキバンプについては、その横断面の長軸が超音波の振幅の向きに対して平行となるように配置し、前記他の電極に対応するメッキバンプについては、その横断面の短軸が超音波の振幅の向きに対して平行となるように配置することを特徴とする半導体素子の実装方法。